عرض مصدر علم تأثير التغذية على صحة الانسان من خلال تعديل الجينات


{{يتيمة|تاريخ=أكتوبر 2019}}


'''علم تأثير التغذية على صحة الانسان من خلال تعديل الجينات Nutriepigenomics''' هو دراسة [[مغذي|المغذيات]] الغذائية وتأثيراتها على [[صحة]] الإنسان من خلال التعديلات [[علم التخلق|الوراثية]]. حيث هناك أدلة كثيرة على أن الاختلالات الغذائية أثناء [[حبل (تكاثر)|الحمل]] و[[رضاعة|الرضاعة]] ترتبط [[أمراض غير سارية|بالأمراض غير المعدية]]، مثل [[سمنة|السمنة]] و[[مرض قلبي وعائي|أمراض القلب والأوعية الدموية]] و[[السكري]] و[[ارتفاع ضغط الدم]] و[[سرطان|السرطان]]. إذا حدثت اضطرابات أيضية خلال فترات زمنية حرجة للتطور، فإن التغيرات الوراثية الناتجة يمكن أن تؤدي إلى تغيرات دائمة في الأنسجة وأعضاء الجسم أو وظيفة وتؤهب الأفراد لل[[مرض]].<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مسار=https://www.degruyter.com:443/view/journals/cclm/45/3/article-p321.xml|عنوان=Nutri-epigenomics: lifelong remodelling of our epigenomes by nutritional and metabolic factors and beyond|تاريخ=2007-01-01|صحيفة=Clinical Chemical Laboratory Medicine|العدد=3|DOI=10.1515/cclm.2007.081|المجلد=45|issn=1434-6621|الأخير=Gallou-Kabani|الأول=Catherine|الأول2=Alexandre|الأخير2=Vigé|الأول3=Marie-Sylvie|الأخير3=Gross|الأول4=Claudine|الأخير4=Junien| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200125062848/https://www.degruyter.com/view/j/cclm.2007.45.issue-3/cclm.2007.081/cclm.2007.081.xml | تاريخ أرشيف = 25 يناير 2020 }}</ref>
== نظرة عامة ==
يتعلق [[علم التخلق]] بالتغيرات الوراثية في وظيفة ال[[جين]]ات التي تحدث بشكل مستقل عن التغيرات في تسلسل [[حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين|الحمض النووي]] الأساسي. هناك آليتان جينيتان رئيسيتان متعلقتان في [[علم التغذية الوراثي]] nutriepigenomics، هما ميثلة الحمض النووي وتعديل هيستون <sup> DNA methylation and histone modification</sup>. مثيلة الحمض النووي في المناطق المروج للجينات عادة ما تؤدي إلى [[إسكات الجين]]ات وتؤثر على التعبير الجيني. في حين أن هذا النوع من إسكات الجينات مهم للغاية في التطور والتمايز الخلوي، إلا أن مثيلة الحمض النووي الشاذ يمكن أن تكون ضارة وقد تم ربطها بمختلف عمليات [[مرض|الأمراض]]، مثل [[سرطان|السرطان]].<ref>Berdasco M, Esteller M. Aberrant epigenetic landscape in cancer: How cellular identity goes awry. Dev Cell. 2010 Nov 16;19(5):698-711 {{دوي|10.1016/j.devcel.2010.10.005}} {{PMID|21074720}}.</ref> غالبًا ما يتم اشتقاق مجموعات ال[[مجموعة ميثيل|ميثيل]] المستخدمة في ميثلة [[حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين|الحمض النووي]] من مصادر غذائية، مثل الفولات والكولين، وتشرح لماذا يمكن أن يكون للغذاء تأثير كبير على أنماط الميثيل والتعبير الجيني.<ref name="Pozharny">Pozharny Y, Lambertini L, Clunie G, Ferrara L, Lee MJ. Epigenetics in women's health care. Mt Sinai J Med. 2010 Mar;77(2):225-35 {{دوي|10.1002/msj.20176}} {{PMID|20309920}}.</ref> يمكن أيضًا تعزيز إسكات الجينات من خلال عملية من الانزيم histone deacetylases لتقليل تنشيط النسخ. على العكس من ذلك، يستحث أستون هيستون تنشيط النسخ لزيادة التعبير الجيني. يمكن للمكونات الغذائية أن تؤثر على هذه الأحداث اللاجينية، وبالتالي تغيير وظائف التعبير الجيني والقلق مثل التحكم في الشهية، والتوازن الأيضي ''metabolic balance'' ، واستخدام السعرات الحرارية.

يمكن استهداف المتواليات الجينية المختلفة لتعديل الجينات. وجد تحليل واسع النطاق في الفئران أن اتباع نظام غذائي مقيد بال[[بروتين]] أثناء الحمل نتج عنه تعبير جيني تفريقي في حوالي 1٪ من جينات [[جنين|الجنين]] التي تم تحليلها (235 / 22,690). على وجه التحديد، شوهد تعبير متزايد في الجينات المشاركة في مسار p53، [[استماتة (بيولوجيا)|موت الخلية المبرمج]]، المنظمين السلبيين لعملية التمثيل الغذائي للخلايا، والجينات المرتبطة بالتحكم اللاجيني.<ref>Gheorghe CP, Goyal R, Holweger JD, Longo LD. Placental gene expression responses to maternal protein restriction in the mouse. Placenta. 2009 May;30(5):411-7 {{دوي|10.1016/j.placenta.2009.03.002}} {{PMID|19362366}}</ref> وتحدثت دراسات إضافية عن تأثير نظام [[حمية غذائية|الحمية]] PR في الفئران ووجدت تغييرات في مثيلة المروج لكل من مستقبلات الجلوكورتيكويد ومستقبلات البيروكسيسوم المنشطة للناشر (PPAR).<ref>Lillycrop KA, Phillips ES, Torrens C, Hanson MA, Jackson AA, Burdge GC. Feeding pregnant rats a protein-restricted diet persistently alters the methylation of specific cytosines in the hepatic PPAR alpha promoter of the offspring. Br J Nutr. 2008 Aug;100(2):278-82 {{دوي|10.1017/S0007114507894438}} {{PMID|18186951}}</ref> <ref>Lillycrop KA, Slater-Jefferies JL, Hanson MA, Godfrey KM, Jackson AA, Burdge GC. Induction of altered epigenetic regulation of the hepatic glucocorticoid receptor in the offspring of rats fed a protein-restricted diet during pregnancy suggests that reduced DNA methyltransferase-1 expression is involved in impaired DNA methylation and changes in histone modifications. Br J Nutr. 2007 Jun;97(6):1064-73 {{دوي|10.1017/S000711450769196X}} {{PMID|17433129}}</ref> يمكن أن يؤدي التعبير المعدل عن هذه المستقبلات إلى ارتفاع مستويات [[جلوكوز|الغلوكوز]] في الدم ويؤثر على عمليات [[أيض]] [[دهن|الدهون]] و[[سكريات|الكربوهيدرات]]. <ref name="Pozharny"/> كما أن تغذية نظام غذائي للعلاج الطبيعي للفئران الحامل و / أو المرضعة زاد من التعبير عن جلوكوكيناز، وكربوكسيلاز الأسيتيل، و PPARα ، وأكسيداز الأسيلاز.<ref name="Burdge">Burdge GC, Lillycrop KA. Nutrition, epigenetics, and developmental plasticity: Implications for understanding human disease. Annu Rev Nutr. 2010 Aug 21;30:315-39 {{دوي|10.1146/annurev.nutr.012809.104751}} {{PMID|20415585}}</ref> وتفيد التقارير أن التغييرات في التعبير كانت بسبب التنظيم اللاجيني إما لمروج الجين نفسه، أو مروجي عوامل النسخ التي تنظم التعبير الجيني. تشمل الجينات الإضافية التي تم تبينها، سواء عن طريق الدراسات المختبرية أو في الجسم الحي، التي تنظمها الآليات اللاجينية، اللبتين، SOCS3 ، ناقل الجلوكوز (GLUT) -4، POMC ، 11-hyd-hydroxysteroid dehydrogenase type 2، وإفراز هرمون كورتيكوستيروفين من النوع 2. قد يؤدي التعديل اللاجيني لهذه الجينات إلى «البرمجة الأيضية» للجنين ويؤدي إلى تغييرات طويلة الأجل في التمثيل الغذائي واستقرار الطاقة.<ref name="Tamashiro">Tamashiro KL, Moran TH. Perinatal environment and its influences on metabolic programming of offspring. Physiol Behav. 2010 Jul 14;100(5):560-6 {{دوي|10.1016/j.physbeh.2010.04.008}} {{PMID|20394764}}</ref>

== نيوتريابي جينوميك والتنمية ==
تعد فترة التطور التي يحدث فيها عدم التوازن في التغذية مهمة جدًا في تحديد ال[[جين]]اتالمرتبطة بالأمراض التي ستتأثر وستؤثر على صحة الانسان. للأعضاء المختلفة في جسم الانسان مراحل نمو حرجة، والنقطة الزمنية التي يتعرضون فيها للخطر سوف تحضر الأفراد لأمراض محددة.<ref name="hanley">Hanley B, Dijane J, Fewtrell M, Grynberg A, Hummel S, Junien C, Koletzko B, Lewis S, Renz H, Symonds M, Gros M, Harthoorn L, Mace K, Samuels F, van Der Beek EM. Metabolic imprinting, programming and epigenetics - a review of present priorities and future opportunities. Br J Nutr. 2010 Jul;104 Suppl 1:S1-25 {{دوي|10.1017/S0007114510003338}} {{PMID|20929595}}</ref> لا يمكن التعبير عن ''Epigenetic modifications'' التي تحدث أثناء التطور إلا في وقت لاحق من الحياة حسب '''وظيفة الجين''' ''function of the gene''. <ref name="Pozharny"/>، بينما تشير معظم الدراسات إلى فترات ما قبل الولادة وما حولها كاسباب زمنية حرجة، فقد أظهرت بعض الأبحاث أن المدخول التغذوي ''nutritional intake'' خلال مرحلة البلوغ يمكن أن يؤثر أيضًا على [[مجموع مورثي|الجينوم]].

=== مرحلة ما قبل الولادة ===

'''[[لدونة تنموية|اللدونة التنموية]]''' (Developmental plasticity) هي العملية التي يتكيف فيها الأجنة مع بيئتهم. والتي يمكن أن تؤدي الإشارات البيئية، بما في ذلك المكونات الغذائية الموجودة في بيئة [[رحم|الرحم]]، إلى إحداث تغييرات كبيرة في التعبير عن [[مجموع مورثي|الجينوم]] من خلال التعديلات الجينية. <ref name="Burdge"/> يمكن أن تتسبب استجابات ال[[جنين]] التنموية اللدنة (<sup>Fetal developmental plastic responses</sup>) في حدوث تغيرات في كتلة الجسم الخالية من الدهون و[[غدة صماء|الغدد الصماء]] وتدفق الدم وتحميل الأوعية الدموية، وتؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بأمراض مختلفة في مرحلة [[بلوغ (إنسان)|البلوغ]].
==== انخفاض الوزن عند الولادة ====
إن تعرض الجنين لعدد من العناصر والمركات منها [[كالسيوم|الكالسيوم]] و[[الفولات]] و[[مغنيسيوم|المغنيسيوم]] و[[بروتين|البروتين]] المرتفع أو المنخفض و[[زنك|الزنك]]، كلها لها علاقة بالوزن عند [[ولادة|الولادة]]. <ref name="hanley"/> بحثت العديد من الدراسات في العلاقة بين [[وزن المولود|الوزن عند الولادة]] وخطر الإصابة بالأمراض، ووجدت أن انخفاض الوزن عند الولادة يرتبط بشكل كبير بأمراض القلب التاجية و[[سكتة دماغية|السكتة الدماغية]] و[[السكري]] من النوع الثاني. الأهم من ذلك، حدثت هذه الارتباطات بعد التعديل لعوامل نمط الحياة، مما يعني وجود أساس وراثي لظهور [[مرض|المرض]].<ref name = "Simmons">Simmons R. Epigenetics and maternal nutrition: Nature v. nurture. Proc Nutr Soc. 2010 Nov 29:1-9 {{PMID|21110912}}</ref> يرتبط إفراز [[إنسولين|الأنسولين]] الضعيف بانخفاض الوزن عند الولادة ويمكن أن يؤدي إلى مقاومة الأنسولين مع تراكم الأطفال للدهون في الجسم.<ref>Jensen CB, Storgaard H, Dela F, Holst JJ, Madsbad S, Vaag AA. Early differential defects of insulin secretion and action in 19-year-old caucasian men who had low birth weight. Diabetes. 2002 Apr;51(4):1271-80 {{PMID|11916955}}</ref> وجدت الدراسات التي أجريت على الفئران المتخلفة عن النمو داخل [[رحم|الرحم]] (IUGR) أن [[تثبيط]] النمو يمكن أن يؤدي إلى انخفاض التعبير عن عامل النسخ Pdx1 ، وهو أمر ضروري للتمايز ووظيفة [[جزيرات البنكرياس#أنواع خلايا الجزر|خلايا بيتا البنكرياسية]].<ref>Park JH, Stoffers DA, Nicholls RD, Simmons RA. Development of type 2 diabetes following intrauterine growth retardation in rats is associated with progressive epigenetic silencing of Pdx1. J Clin Invest. 2008 Jun;118(6):2316-24 {{PMID|18464933}}</ref> إن انخفاض histone acetylation عند المروج القريب لـ '''Pdx1''' هو المسؤول عن تقليل التعبير Pdx1، وبالتالي ينتج عنه سلسلة من الاحداث histone deacetylation و methylation والتي يمكن أن تؤدي إلى داء السكري من النوع 2.

==== البدانة ====

==== حمض الفوليك ====

=== مرحلة قرب الولادة ===
==== صحة العظام ====
====التطور العصي====
==== السكري النوع الثاني ====
=== مرحلة البلوغ ===

== انظر أيضا ==
* [[علم التخلق]]
* Genome [[مجموع مورثي]]
* [[علم الأوبئة الجزيئي]]
* Nutritional epidemiology [[علم الأوبئة الغذائية]]
== مراجع ==
{{مراجع}}


{{شريط بوابات|علم الوراثة|علم الأحياء|الكيمياء الحيوية|علم الأحياء الخلوي والجزيئي|علوم|صحة|طب|مطاعم وطعام}}
[[تصنيف:تغذية]]
[[تصنيف:جينات الكروموسوم البشري]]
[[تصنيف:جينومات متسلسلة]]
[[تصنيف:علم التخلق]]